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  ( AeroNabs SARS-CoV-2 antiviral nanobodies in a nebulizer. Photo: Noah Berger )  현재 코로나 19 치료제로 승인 받은 약물은 렘데시비르 하나 뿐입니다. 하지만 단독으로는 효과에 한계가 있기 때문에 많은 연구자들이 새로운 약물을 개발하거나 기존의 약물 가운데서 치료 효과가 있을 것으로 보이는 약물을 찾고 있습니다. 캘리포니아대학 샌프란스시코 캠퍼스의 아쉬시 망글리크 교수( Aashish Manglik, assistant professor of pharmaceutical chemistry at the University of California San Francisco )가 이끄는 연구팀은 다소 독특한 형태의 치료법을 제안했습니다.   연구팀은 라마나 낙타의 항체에서 힌트를 얻어 일반적인 항체보다 매우 작고 단순한 항체인 나노바디(nanobody)를 흡입제 형태로 폐와 호흡기에 투여해 코로나 19를 일으키는  SARS-CoV-2 바이러스의 침투를 차단하는 연구를 진행 중입니다. 연구팀은 SARS-CoV-2 바이러스의 세포 침투 경로인 돌기 단백질 (spike protein)에 대한 나노바디 가운데 가장 결합력이 높은 것을 찾는 연구부터 시작했습니다.   연구팀은 20억개의 나노바디 가운데 SARS-CoV-2의 돌기 단백질 (본래는 ACE2 수용체와 결합)과 가장 잘 결합하는 Nb6 나노바디를 찾아냈습니다. 그리고 약간 변형을 거쳐 돌기 단백질 결합 능력을 500배 정도 향상시켰습니다. 그런데 돌기 단백질은 사실 한 개가 아니라 세 개가 하나로 모인 트라이머 (trimer) 형태이므로 이 개량형 나노바디 역시 트라이머 형태로 변형했습니다.   이렇게 만든 modified nanobody (mNb6)인 mNb6-tri를 투여하는 데 있어 연구팀은 새로운 아이디어를 제시했...

   현재 렘데시비르는 인공 호흡기 치료가 필요한 환자 등 중증 코로나 19 환자의 치료제로 사용되고 있습니다. 다만 공급이 부족해서 갑자가 중증 코로나 19 환자가 늘어날 경우 수급 문제가 불거질 수밖에 없습니다. 따라서 이를 중등도 코로나 19 환자 (경증이나 무증상은 당연히 치료가 필요없거나 대증 요법 정도) 사용한다는 것은 지금 당장에 급한 연구는 아니지만, 나중에 수급량이 많아지고 가격이 낮아질 때를 생각하면 의미 있는 연구 결과입니다.   렘데시비르 제조사인 길리어드 사이언스의 다아애나 브레이너드 박사 ( Dr. Diana Brainard of Gilead Sciences )는 병원에 입원이 필요했던 중등도 코로나 19 환자 584명을 렘데시비르 5일, 10일 투여 실험군과 위약을 투여한 대조군으로 나눠 임상 경과, 사망 등 중요한 합병증 발생 등에서 차이를 보이는지 조사했습니다. 연구 대상자의 40% 이상은 당뇨 같은 만성 질환이 있었으며 평균 연령은 57세였습니다.   연구 결과 대조군의 2%, 5일 투여군의 2%, 10일 투여군의 1%가 사망했으나 사망자 수가 4명, 3명, 2명 정도로 통계적 차이를 판단하기에는 사망자 수가 적어 결론을 내리기 어려웠습니다. 연구팀은 5일 투여군에서 임상 경과가 다소 호전되는 것을 판단했으나 10일 투여군에서는 통계적 차이를 검증할 수 없었습니다. 결론적으로 말해 중등도 코로나 19 환자에서 렘데시비르 투여는 확실한 임상적 이득이 없었습니다.     5일 투여량만 해도 가격이 3120달러라는 점을 감안할 때 중등도 환자에서 렘데시비르 투여는 설령 공급이 원활하다고 해도 적절한 치료법이 아닌 것으로 판단됩니다. 더구나 지금처럼 공급이 불안해 중증 환자 투여 물량 확보가 아쉬운 상황에서는 말할 것도 없습니다.  이번 연구는 렘데시비르보다 효과가 뛰어나면서 저렴한 차세대 항바이러스 치료제의 필요성을 다시 보여준 것으로 생각됩니다....

  ( A colorized scanning electron micrograph of the SARS-CoV-2 virus. Credit: NIAID )  코로나 19는 소아와 젊은 층에서는 심각한 증상을 만들지 않거나 거의 무증상으로 넘어가는 경우가 많은 것으로 알려져 있습니다. 하지만 그런 경우라도 바이러스 전파 위험도는 줄어들지 않는다는 연구 결과가 발표됐습니다. 메사추세츠 종합 병원의 라엘 욘커 박사 ( Lael Yonker, MD, director of the MGH Cystic Fibrosis Center)가 이끄는 메사추세츠 종합 병원과 소아 병원 (Massachusetts General Hospital (MGH) and Mass General Hospital for Children (MGHfC))의 연구팀은 0-22세 사이 소아 청소년 192명(평균 10.2세)을 대상으로 바이러스 보유량을 연구했습니다.   연구 대상자 가운데 49명은 급성 코로나 19 감염으로 진단되었고 추가로 18명은 코로나 19 감염과 연관된 소아 다기관 염증 증후군 multisystem inflammatory syndrome in children (MIS-C)으로 진단 받았습니다. 연구팀은 증상이 경미한 소아 환자의 코와 인후두에서도 중환자실에 입원한 코로나 19 환자 만큼이나 많은 SARS-CoV-2 바이러스가 검출된다는 사실에 놀랐습니다.   소아에서 성인 만큼 심한 코로나 19 감염이 드문 이유는 바이러스가 침투하는 경로인 ACE2 수용체가 적어서라고 알려져 있지만, 사실 정확한 이유는 아직 잘 모릅니다. 이번 연구에서도 ACE2 수용체는 나이에 따라 적어진다는 것이 확인되었으나 비인두 (Nasopharyngeal) 바이러스의 양은 나이에 따라 별 차이가 없었습니다. 아마도 성인과는 다른 면역 반응 및 기저 질환이 거의 없다는 점이 영향을 미쳤을 것입니다.   이번 연구는 증상이 없거나 경...

  ( Artist's conception of a potential solar companion, which theorists believe was developed in the Sun's birth cluster and later lost. If proven, the solar companion theory would provide additional credence to theories that the Oort cloud formed as we see it today, and that Planet Nine was captured rather than formed in place. Credit: M. Weiss )  우주에는 태양처럼 혼자 있는 별만큼 두 개 이상의 별이 서로의 질량 중심을 공전하는 쌍성계가 흔합니다. 별이 탄생하는 분자 구름에서 별 사이 거리가 가까워 중력으로 묶이기 쉽기 때문입니다. 일부 과학자들은 태양도 사실 동반성이 있었으나 점점 멀어져 지금은 독립했다고 생각하고 있습니다. 하버드 대학의 아비 로에브 교수와 그의 대학원생인 아미르 시라지 ( Dr. Avi Loeb, Frank B. Baird Jr. Professor of Science at Harvard, and Amir Siraj, a Harvard undergraduate student )는 이 가설을 지지하는 연구 결과를 발표했습니다.   연구팀은 태양계 가장 먼 곳에 있는 얼음 천체들의 모임인 오르트 구름 (oort cloud)과 현재 가설로 제시되고 있는 9번째 행성 및 먼 거리에 있는 왜소 행성들의 형성 모델을 만들었습니다. 그 결과 태양이 초기에 동반성을 지니고 있었다고 가정할 경우 이 먼 천체들의 생성이 쉽게 설명되는 것으로 나타났습니다.    오르트 구름을 포함해 태양계 먼 곳에 있는 천체들은 태양계 행성을 형성하고 남은 물질들이 모여 만들었다고 보기에는 너무나 먼 곳에 존재합니다. 오르트 구름의 경우 20...

  ( Lidia Galdino, lead researcher on the study. Credit: James Tye / UCL )  현재 가정에 들어오는 초고속 광통신은 10Gb/s 정도가 가장 빠른 편입니다. 그러나 사실 광섬유를 통해서 보낼 수 있는 정보량은 이것보다 훨씬 많습니다. 현재 개발 중인 기술 가운데서는 이미 1Tb/s 이상이 속도를 지닌 것들이 많아 미래에는 테라 인터넷 시대가 가능할 것으로 예상됩니다. 그런 가운데 영국 유니버시티 칼리지 런던 (UCL)의 리디아 갈디노( Lidia Galdino )가 이끄는 연구팀이 178Tb/s라는 신기록을 세웠다는 소식입니다.   광섬유 통신을 위한 주파수는 4.5THz까지 높일 수 있습니다. 최근에 개발된 신기술은 9THz 벽도 돌파했습니다. 그러나 연구팀은 16.8THz라는 새로운 영역에 도달했습니다. 주파수가 높을 수록 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 하지만 16.8THz의 주파수로도 178Tb/s의 데이터 전송 속도는 사실 불가능합니다. 연구팀은  Geometric Shaping (GS) 방식으로 레이저 신호의 페이즈, 밝기, 편광 수준을 조절해 여러 신호가 서로 간섭 없이 전달되게 만들어 이런 신기록을 수립했습니다.   물론 새로운 기술이 항상 그렇듯이 바로 상용화가 가능한 것은 아닙니다. 특히 광섬유는 장거리 정보 전송이 가능해야 할 뿐 아니라 오류 없이 장시간 작동이 가능해야 합니다. 자꾸 에러가 생기거나 고장난다면 아무리 속도가 빨라도 무용지물입니다. 이 단계를 극복하고 경제성까지 갖춰 실용화 되는 경우는 사실 소수에 지나지 않습니다.   하지만 경쟁적으로 Tb 급 대역폭을 지닌 광통신 기술이 개발되고 있어 테라바이트 급 정보도 순식간에 전송할 수 있는 시대가 올 것은 분명합니다. 과거 전화선을 이용한 56K 모뎀에서 지금의 광섬유 기반 초고속 인터넷이 온 것처럼 속도는 계속 빨라질 수밖에 없기 때문입니다...

  (출처: 블루 오리진)  앞서 소개드린 것처럼 나사는 2024년 달 유인 착륙을 위해 달 착륙선인 human landing systems (HLS) 개발 사업을 추진하고 있습니다. 후보 중 하나인 블루 오리진은 다른 파트를 만드는 록히드 마틴 및 노스롭 그루먼과 함께 풀 스케일 목업을 만들어 개발에 박차를 가하고 있습니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221939921759  블루 오리진이 만드는 착륙선인 디센트 엘리먼트 (Descent Element)는 이 회사의 달 화물 착륙선 ( Moon cargo lander) 기반으로  BE-7 LOX/hydrogen 엔진을 사용합니다. 록히드 마틴은 착륙후 귀환선인 어센트 엘리먼트 (Ascent Element)을 개발하는데, 이는 이 회사가 만든 오리온 우주선을 참고했습니다. 이전 포스트에서 록히드 마틴은 탈락했는지 알았는데, 정확히 말하면 블루 오리진 컨소시엄에 참여한 것으로 보입니다.   현재 어센트/디센트 엘리먼트의 복합 목형은 나사의 존슨 우주 센터 (휴스턴)에 있는 우주선 목업 시설 (Space Vehicle Mockup Facility)에서 조립되어 검증 중입니다. 개발팀은 1:1 스케일 모델을 통해 최종 디자인을 결정하고 문제점을 파악한 후 보완할 예정입니다. 두 결합 모듈의 크기는 높이 12m에 달합니다.  (동영상)   이 달 착륙선은 노스롭 그루먼이 개발하는 트랜스퍼 엘리먼트 (Transfer Element)와 결합해 달 궤도로 이동하게 됩니다. 트랜스퍼 엘리먼트 역시 이 회사가 개발한 시그너스 우주 화물선 기반으로 짧은 기간에 개발을 진행함과 동시에 검증된 기술을 사용하기 위해 기존에 개발된 시스템을 기반으로 달 착륙선과 수송선이 개발되고 있습니다.   앞서 소개한 것처럼 블루 오리진 컨소시엄은 다른 회사의 경쟁작과 ...

  ( Colorized scanning electron micrograph of a cell (blue) heavily infected with SARS-CoV-2 virus particles (red), isolated from a patient sample. Image captured at the NIAID Integrated Research Facility (IRF) in Fort Detrick, Maryland. Credit: NIAID )  코로나 19는 급성 호흡기 감염이지만, 장기적인 후유증을 남기거나 감염 완치 이후에도 합병증을 남긴다는 사실을 보고되고 있습니다. 특히 소아에서는 가와사키병 ( Kawasaki disease )과 비슷한 감염 후 합병증이 간혹 보고되고 있습니다. 이는  multisystem inflammatory syndrome in children (MIS-C)나 혹은 paediatric inflammatory multisystem syndrome (PIMS)로 불리고 있으나 아직까지 정확한 원인과 경과, 치료에 대해서 알려진 바가 적습니다.   에벨리나 런던 어린이 병원 (Evelina London Children's Hospital) 및 킹스 칼리지 런던 (King's College London)의 연구팀은 MIS-C 증상을 보인 코로나 19 양성 소아 환자 25명에서 얻은 혈액 샘플과 임상 자료를 토대로 이 새로운 질병의 원인에 대해서 조사했습니다. 연구팀에 의하면 전신 발적과 혈관염을 일으키는 가와사키병과 비슷한 형태가 아니라 전혀 다른 병태 생리를 지닌 질병으로 발생율이 높지는 않지만, 종종 중화자실 치료까지 필요한 중증 전신 질환으로 발전합니다.   연구팀은 MIS-C를 겪은 소아에서 몇 가지 특징적인 면역 시스템의 변화를 확인했습니다. 이 질환을 앓은 소아는 빠른 면역 반응을 담당하는 선천성 면역 시스템(innate immune cell...